模組介紹 : faya自鎖開關模組

學習目標 : 認識faya自鎖開關模組的功能及使用方式
學習時間 : 35min
示範模組 : (1) faya brickNano
                   (2) faya 觸控開關模組
                   (3) faya 自鎖開關模組
工具 : (1) 樂高積木底板 (相容)

====================功能介紹====================
faya自鎖開關模組的功能和faya觸控開關模組相似，皆能夠透過按鍵的動作輸出HIGH 或LOW，唯一的不同在於自鎖開關模組按下按鍵後，按鍵會鎖在下方，即使手指頭離開，還是會保持原來的輸出狀態 (觸控開關的話，手指頭離開時，輸出會回到LOW狀態)。它的好處就是毋須將手指頭一直壓著開關。

模組有兩組輸出信號 PU 和 PD，分別是 Push UP 和 Push Down的縮寫:

• 當藍色按鈕在上方時，輸出埠PU產生HIGH，PD產生LOW
• 當藍色按鈕在下方時，輸出埠PU產生LOW，PD產生HIGH 

====================原理知識====================

以下解釋提供給有需要知道背後原理的人，首先看一下電路圖:

自鎖開關的內部結構包含了卡榫和彈簧，因此壓下開關時，開關因為卡榫將其卡在較低的位置 (電路圖中的1位置)，再壓一次開關時，卡榫鬆開，透過彈簧，彈回到較高的位置(電路圖中的2位置)。

首先討論第一次壓下開關時 (電路圖中左方1號位置)，輸出埠 P.U.直接接地沒有電源迴路，因此輸出為LOW，輸出埠 P.D. 電壓為 5V X [ 10K / (1+10K) ] = 4.5V = HIGH

當再次壓下開關時，開關彈回較高的位置 (電路圖中左方2號位置)，輸出埠 P.U. 電壓為 5V X [ 10K / (1+10K) ] = 4.5V = HIGH，輸出埠 P.D.直接接地沒有電源迴路，因此輸出為LOW。

 ====================範例實作====================
了解模組功能(原理)後，我們用以下範例來展示模組的功能，由於開關的控制十分簡單，我們就不用Arduino Code來控制此模組了，趁這個機會，透過Scratch範例來展示

目標:
(1)在S4A中製造載入螺旋圖案及背景音樂
(2)利用自鎖開關開啟/關閉旋轉動畫及背景音樂
(3)利用觸控開關改變旋轉方向

連接Scratch環境:
實作前，請先參考這篇文章讓Arduino和Scratch相連!

接線:
(1) 電源線連接
     如下圖所示，連接的說明請看這篇文章 或簡易版
 

(2) 訊號線連接
      Arduino_D2  ===>  自鎖開關_PD
      Arduino_D3  ===>  觸控開關_OUT

圖形化程式:  (下載點)

備注:
- 旋轉的圖案如下

- 由於Scratch的旋轉會針對整個四圖形旋轉，因此我們額外製作兩個半圓形框框，合成一個圓形的圖案，讓上圖在旋轉時只露出圓形，如下所示

- 透過自鎖開關(D2)決定是否撥放音樂和旋轉圖片
- 透過觸控開關(D3)決定圖片的正逆轉
- 變數Speed可用來決定旋轉的快慢
- 透過音量的大小 (100和0)來切換是否撥放音樂

範例結果:

 
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